Plàncton bioluminescent

Aquells afortunats que han tingut la sort de contemplar una platja bioluminescent diuen que és un espectacle increïble, com pocs n’hi ha a la Terra. Les espurnes de llum blava o verda que acompanyen l’aigua en el trencar sinuós de les onades captiven petits i grans. Jo, malauradament, no ho he vist mai; tot i que sí que he vist centellejos puntuals en aigües nocturnes o, fins i tot, he gaudit de flaixos lluminosos en remenar algun cultiu de protozous bioluminescents.

Tot i la seva poca presència massiva a la costa —només es dona en algunes platges, i de tant en tant—, la bioluminescència al mar és un fenomen força estudiat i relativament estès. Fins i tot l’exercit dels Estats Units d’Amèrica ha fet investigacions sobre la seva utilitat per detectar submarins enemics. El que aquí ens importa, però, no són les aplicacions militars d’aquesta curiositat de la natura, sinó el seu origen i causes.

Quins organismes emeten llum?

D’organismes bioluminescents (és a dir, que emeten llum per mecanismes biològics) n’hi ha de moltes menes, tant de marins com terrestres: bacteris, protists, meduses i ctenòfors, calamars, cucs, mol·luscs, crustacis, equinoderms, peixos, etc. Tanmateix, els que aquí ens interessen són els que pertanyen al plàncton. És a dir, majoritàriament, alguns protozous i algues unicel·lulars (sobretot dinoflagel·lades), certes meduses i ctenòfors, i algun o altre crustaci, majoritàriament del grup dels copèpodes.

La dinoflagel·lada Noctiluca scintillans és la responsable de molts dels espectacles bioluminescents de platges arreu del món. Foto Albert Calbet.

Per què ho fan?

Pel que respecta al plàncton, el motiu principal de la bioluminescència és evitar la depredació. Imagineu-vos que sou un copèpode i que de cop noteu la succió de la boca d’un peix. Tot i que potser teniu temps d’escapar, i sou prou hàbils propulsant-vos a gran velocitat, si a més a més podeu confondre el vostre depredador deixant anar un flaix lumínic perquè no us pugui seguir, l’èxit de la vostra fugida estarà assegurat. Altres organismes de grups terrestres, com ara els insectes, fan servir la luminescència per atraure la parella. També hi ha peixos abissals que emeten llum perquè les preses curioses s’hi acostin com babaus que van cap a la llumeta i acaben dins la boca. En aquest cas, la llum prové de bacteris simbionts, cultivats en diferents cavitats del peix. Els dels bacteris marins bioluminescents són un cas curiós. Certament, hi ha molts grups de bacteris simbionts d’organismes superiors, com cefalòpodes o peixos, on realitzen funcions d’atracció de preses (com hem esmentat) o de repulsió de depredadors, o fins i tot per comunicar-se.

Tanmateix, també hi ha bacteris bioluminescents de vida lliure. Fins fa poc es creia que la bioluminescència estava lligada a la densitat d’aquests organismes i que era una resposta a densitats altes de la població. Darrerament, s’ha vist que la bioluminescència també es pot donar en bacteris individuals i que és un mecanisme per atraure macrodepredadors, especialment en llocs on els nutrients són escassos. En ser ingerits, els bacteris, que a més són resistents a la digestió, troben en l’interior del seu amfitrió un medi més ric i augmenten les seves probabilitats de sobreviure.

Com s’ho fan?

La bioluminescència es produeix quan l’enzim luciferasa reacciona amb l’oxigen i una proteïna anomenada luciferina. El procés és el següent: l’oxigen oxida la luciferina amb l’ajut de la luciferasa i, fent servir l’energia acumulada en l’ATP, produeixen energia en forma de llum, i aigua com a subproducte. Sembla complex, no? Però, si fins i tot ho pot fer un bacteri!

El copèpode Pleuromamma abdominalis emet flaixos de llum quan se sent en perill. Dibuix Miquel Alcaraz.